激光跟踪测量系统具有测量功能多、精度高、速度快、量程大、可现场动态测量等特点，广泛应用于高端制造业及航空航天工业等领域。精密伺服系统是激光跟踪仪实现动态跟踪和精密测量的基础，其性能直接影响激光跟踪仪的跟踪速度、测量精度以及工作的稳定性。研究精密伺服系统各单元的关键技术，对研究与开发激光跟踪测量系统至关重要。本文基于激光跟踪仪的工作性能要求，以其精密伺服系统为研究对象，针对伺服系统中的各关键单元展开研究，主要内容如下。　　1)基于激光跟踪仪工作性能要求，对伺服电机选型进行了分析研究，研究了电机和摩擦负载的数学模型并进行了仿真，通过仿真实验验证了所构建精密伺服系统控制对象仿真模型的有效性;　　2)基于系统控制对象模型，研究了伺服系统各单元关键技术，包括SVPWM调制技术、死区补偿和滑模变结构控制技术，通过仿真实验验证了系统中各模块的有效性和可靠性，最后建立了精密伺服系统全系统仿真模型，并通过仿真实验评估了所设计系统的工作性能;　　3)基于建立的精密伺服系统模型，进行了伺服系统硬件电路的功能和结构设计，根据划分的各组成单元分别进行了基于DSP的主控制电路、基于FPGA的数据采集电路以及基于IPM的功率驱动电路的具体电路设计;　　4)基于构建的精密伺服系统硬件电路，进行了主控系统、数据采集系统和通信控制系统的软件设计;　　5)构建了电机驱动控制平台，开展了相应的电机驱动控制实验，通过实验验证了系统仿真模型有效性，并考察了系统各控制环的工作性能;　　6)基于精密伺服系统和单轴跟踪控制平台，开展了单轴跟踪实验，初步验证了所设计系统的跟踪控制性能，为后续激光跟踪仪的研发提供了理论基础。